山西省運城市體育中學(xué)2023年高三物理期末試題含解析

山西省運城市體育中學(xué)2023年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，線圈匝數(shù)為n，橫截面積為S，線圈電阻為r，處于一個均勻增強的磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為k，磁場方向水平向右且與線圈平面垂直，電容器的電容為C，兩個電阻的阻值分別為r和2r。由此可知，下列說法正確的是A．電容器所帶電荷量為

B．電容器所帶電荷量為C．電容器下極板帶正電

D．電容器上極板帶正電參考答案：2.（多選題）如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=55：1，原線圈接電壓u=220sin100πt（V）的交流電源，圖中電表均為理想電表，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從最上端滑到最下端的過程中，下列說法正確的是（）A．副線圈交變電流的頻率是100HzB．電壓表的示數(shù)為4VC．滑動變阻器兩端的電壓先變大后變小D．電流表的示數(shù)變大參考答案：BD【考點】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】根據(jù)交流電的瞬時值表達式得出交流電的圓頻率，由f=即可求出交流電的頻率；根據(jù)變壓器的特點：匝數(shù)與電壓成正比，即可求出電壓表的讀數(shù)；根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，得出電路中電阻的變化規(guī)律，然后結(jié)合歐姆定律分析電路中的電流的變化即可．【解答】解：A、由電壓公式知交流電的角速度為ω=100π，頻率f===50Hz，變壓器不改變電源的頻率，故副線圈交變電流的頻率是50Hz，故A錯誤；B、原線圈兩端的輸入電壓有效值為220V，由電壓與匝數(shù)成正比知，，所以副線圈兩端電壓為：（即為電壓表的讀數(shù)），故B正確；C、D、當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從最上端滑到最下端的過程中，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，變壓器的輸出電流增大，則輸入的電流也是增大，即電流表的示數(shù)變大．定值電阻R兩端的電壓變大，副線圈兩端電壓不變，所以變阻器兩端電壓變小，故C錯誤，D正確．故選：BD3.

A、B兩物體疊放在一起，放在光滑的水平面上，從靜止開始受到一變力的作用，該力與時間的關(guān)系如圖所示，A、B始終相對靜止，則下列說法不正確的是：A．t0時刻A、B間靜摩擦力最大

B．t0時刻B速度最大C．2t0時刻A、B間靜摩擦力最大

D．2t0時刻A、B運動的位移最大參考答案：A4.帶有等量異種電荷的兩平行金屬板水平放置，a、b、c三個α粒子

（重力忽略不計）先后從同一點O垂直電場方向進入電場，其運動軌跡如圖所示，其中b恰好沿下極板的邊緣飛出電場。下列說法正確的是 A．b在電場中運動的時間大于a在電場中運動的時問 B．b在電場中運動的時間等于c在電場中運動的時間 C．進入電場時c的速度最大，a的速度最小 D．a(chǎn)打在負極板上時的速度與b飛離電場時的速度大小相等參考答案：Ca、b兩個粒子在電場中沿電場的方向上的位移相同，由h=at2可知運動時間也相同，選項A錯誤．b和c在電場中沿電場的方向的位移不同，所以在電場中飛行的時間也就不同，由h=at2可知，c粒子在電場中飛行的時間最短，而在水平方向飛行的距離最大，所以c的速度最大，a、b兩粒子飛行時間相等，a的水平位移最小，所以a的速度最小，選項B錯誤C正確。由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，三個粒子的動能的增加即為電場力對粒子所做的功，三個粒子受到的電場力相同，在電場力的方向上，誰的位移大，電場力對誰做的功就大，所以對a、b兩粒子做的功相等，由于a、b兩粒子的初動能不同，故飛離電場時a、b兩粒子的速度大小不相等，選項D錯誤．5.一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖所示。水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中間球網(wǎng)高度為。發(fā)射機安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距臺面高度為。不計空氣的作用，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上，則v的最大取值范圍是

（

）A．

B．C．

D．參考答案：D解析：發(fā)射機無論向哪個方向水平發(fā)射，乒乓球都是平拋運動，豎直高度決定了運動的時間，水平方向勻速直線運動，水平位移最小即沿中線方向水平發(fā)射恰好過球網(wǎng)，此時從發(fā)球點到球網(wǎng)，下降高度為3h-h=2h，水平位移大小為，可得運動時間對應(yīng)的最小初速度。水平位移最大即斜向?qū)Ψ脚_面的兩個角發(fā)射，根據(jù)幾何關(guān)系此時的位移大小為，所以平拋的初速度，對照選項D對?？键c：曲線運動

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個橫截面為矩形、粗細均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：7.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一負電荷（電量很小，不影響電場分布）固定在P點，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負電荷在P點的電勢能，若保持正極板不動，將負極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變8.空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

9.在研究摩擦力特點的實驗中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：0.6

10.某同學(xué)利用雙縫干涉實驗裝置測定某一光的波長，已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖7所示，此時的示數(shù)x1=

mm。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第n亮條紋的中心對齊，測出第n亮條紋示數(shù)為x2。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長表達式λ=

（用給出的字母符號表示）。參考答案：0.776mm，11.將打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段．當(dāng)電源頻率為50Hz時，每隔0.1s取一個計數(shù)點，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點，這段時間內(nèi)加速度的平均值是____________(取兩位有效數(shù)字)．若電源頻率高于50Hz，但計算仍按50Hz計算，其加速度數(shù)值將____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．參考答案：12.由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為_____（選填“引力”或“斥力”）．分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中______（選填“A”“B”或“C”）的位置．參考答案：

(1).引力

(2).C【詳解】由于在小水滴表面層中，水分子間的距離大于，所以水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力，由于當(dāng)分子間距離為時，分子間作用力為0，分子勢能最小即圖中的B點，由于表面層中分子間距大于，所以能總體反映小水滴表面層中水分子勢能的是C位置。13.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為4.8A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為80A，若電源電動勢為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則車燈的電阻為______________Ω，因電動機啟動，車燈的電功率的減少量為______________W。參考答案：2.45Ω，30.3W三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負極。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（19分）如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌垂直，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計．導(dǎo)軌所在空間存在著豎直向下的勻強磁場，將與導(dǎo)軌平行的水平恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動．當(dāng)改變拉力的大小時，相應(yīng)的勻速運動時的速度v也會變化，v和F的關(guān)系如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2．(1)金屬桿在勻速運動之前做什么運動？（2）若已知m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω求勻強磁場磁感應(yīng)強度B；（3）求金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩察因素μ。參考答案：解析：（1）做加速度不斷減小的變加速直線運動

（2）F安=BIL

I=BLv/R

∴F安=B2L2v/R

又：

拉力F=F安+f

f=μmg

∴F=B2L2v/R+μmg

根據(jù)圖象得：F=

得

B=1T

（3）μmg=2

μ=0.417.如圖所示，半徑光滑圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方A點有一質(zhì)為m=1.0kg的小物塊。小物塊由靜止開始下落后打在圓軌道上B點但未反彈，在瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變。此后，小物塊將沿圓弧軌道滑下。已知A、B兩點到圓心O的距離均為R，與水平方向夾角均為θ=30°，C點為圓弧軌道末端，緊靠C點有一固定的長木板Q，木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.30，取g=10m/s2。求：（1）小物塊剛到達B點時的速度vB；（2）小物塊沿圓弧軌道到達C點時對軌道的壓力FC的大小；（3）木板長度L至少為多大時小物塊才不會滑出長木板

參考答案：、解：（1）由題意可知，ABO為等邊三角形，則AB間距離為R…………（2分）小物塊從A到B做自由落體運動，根據(jù)運動學(xué)公式有

①

……（2分）代入數(shù)據(jù)解得

，方向豎直向下

………………（1分）（2）設(shè)小物塊沿軌道切線方向的分速度為vB切，因OB連線與豎直方向的夾角為60°，故vB切=vBsin60°

②

………………（2分）從B到C，只有重力做功，據(jù)機械能守恒定律有

③………………（2分）在C點，根據(jù)牛頓第二定律有

④…………（2分）代入數(shù)據(jù)解得

……（1分）據(jù)牛頓第三定律可知小物塊可到達C點時對軌道的壓力FC=35N

………………（1分）（3）小物塊滑到長木板上后，損失的動能完全用來摩擦生熱，由能量守恒定律有

⑥

…………（2分）代入數(shù)據(jù)解得

L=10/3m

……（2分）

18.據(jù)報道，一兒童玩耍時不慎從45m高的陽臺上無初速度掉下，在他剛掉下時恰被樓下一社區(qū)管理人員發(fā)現(xiàn)，該人員迅速由靜止沖向兒童下落處的正下方樓底，準(zhǔn)備接住兒童．已知管理人員到樓底的距離為18m，為確保能穩(wěn)妥安全接住兒童，管理人員將盡力節(jié)約時間，但又必須保證接住兒童時沒有水平方向的沖擊．不計空氣阻力，將兒童和管理人員都看作質(zhì)點，設(shè)管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速運動，g取10m/s2．（1）管理人員至少用多大的平均速度跑到樓底？（2）若管理人員在奔跑過程中做勻加速或勻減速運動的加速度大小相等，且最大速度不超過9m/s，求管理人員奔跑時加速度的大小需滿足什么條件？參考答案：解：（1）兒童下落過程，由運動學(xué)公式得，

①管理人員奔跑的時間t≤t0②對管理人員奔跑過程，由運動學(xué)公式得

③由①②③聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得，≥6m/s．（2）假設(shè)管理人員先勻加速接著勻減速奔跑到樓底，奔跑過程中的最大速度為v0，由運動學(xué)公式得，，得=9m/s，再勻速，最后勻減速奔跑到樓底．設(shè)勻加速、勻速、勻減速過程的時間分別為名；t1、t2、t3，位移分別為s1、s2、s3，由運動學(xué)公式得，

④，

⑤，s2=vmaxt2

⑥，